JPH04127828A - 保護継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、電力系統を保護する保護継電器に関するも
のである。

【従来の技術】

第３図は、例えばｊ％ｉ気協同研究、第４１巻第４号、
ディジタルリレー１Ｐ４５の第４−１−３表の方式、積
形Ｃに示されたディジタル演算形電力方向継電器に関し
、そのアルゴリズムを説明するための図である。 電力方向を得る演算原理式として、玉揚の表には式（１
）が示されている。 Ｖ　　°　　Ｉ　　ＣＯ３θ＝Ｖ＊１＋ｍ＋Ｖｍ−ｉ！
＋＊−ｚ・−・−−−−−−−（１） 但し、１９１・１１１；電圧、電流の振巾値θ；電圧と
電流の位相差 １　ｗａ　、　　Ｖｖａ　　；時刻ｍの時点の電流、電
圧のディジタル・データ ｌ５−３＋Ｖｍ−３ｍ時刻ｍより３サンプル前の電流。 電圧のディジタル・データ 更に、ここでは、サンプリング時間巾βを、電気角で３
０°の場合について示しており、時刻ｍの電流、電圧の
内積値と、この時刻ｍより電気角で９０°隔った時点の
電流、電圧の内積値の和を得るものである。 今、継電器への入力電気量を第３図で示すように １（ｔ）＝Ｉｐｓｉｎ（ω。ｔ）　　−−−−・・・−
・−−一−−−−−−−−−−−−−−−−−−・−・
−（２）ｖ（ｔ）　＝Ｖ、５ｉｎ（ω。ｔ＋θ）　−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−・（３）とし、ｍ時点におけるω。ｔの値をαと
すれば、各サンプル値は式（４）、　（５）で与えられ
る。 ｉ、＝Ｉ、ｓｉｎα・−−−−−−−・−・−−−−−
・−−−−−−一・−−−一−−−−−−−−−−−−
−−−・−（４）Ｖ、　＝Ｖ、５ｉｎ（α＋θ）−・−
−−−−−−−−−−−−−−−−−（５）更に、ｍ−
に時点におけるサンプル値は、式（６）。 （７）で与えられる。 ｉｓ−ｍ＝Ｉｐｓｉｎ（（ｒ−にβ）−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（６）ｖ＋
＊−ｍ＝Ｖ、５ｉｎ（α−にβ＋θ”）　〜−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−Ｃ７）但し、Ｉｐ　ｌ
　Ｖｐ　　；電流、１１圧の振巾値β；サンプリング時
間巾 θ；電圧と電流の位相差 に；に＝１．　２．　３．　　・・・・・・である。 ここで、弐（１）の右辺に着目すると、弐（８）が判明
する。 １１ＩＶａ＋１＠−３Ｖ＊−ｆｆ ＝ＩｐｓｉｎαＶｐｓｉｎ（α＋θ） ＋Ｉ、５ｉｎ（α−３β）Ｖｐｓｉｎ（ｃｒ−３β＋θ
）−１，Ｖｐ（ｓｉｎｃｒｓｉｎ（α十〇）＋５ｉｎ（
α−３β）ｓｉｎ（α−３β＋θ））＝Ｉｌ、Ｖ、　（
ｓｉｎα５ｉｎ（α＋θ）＋ｃｏｓαｃｏｓ（α＋θ）
） ＝Ｖ、Ｉ、　ｃｏｓ　θ　・−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−一−−−−−−−−・−（８）即ち、
データの３サンプル分の隔りは電気角９０°の隔りとい
うことになる。

【発明が解決しようとする課題】

従来の保護継電器は以上のように構成されているので、
ｒ系統周波数は常に一定であり、ディジタル・リレーと
して成立させるためには５０Ｈｚ。 ６０Ｈｚ等の周波数に対応してサンプリング時間巾βを
正確に定める必要がある」の前提のもとに演算原理式が
構成されている。 このため、系統の周波数変動に対しては、式（８）％式
％（） の前提が崩れて等号が成立しなくなり、演算原理上、保
護能力的に無視し得ない影響を受ける他、周波数によっ
てサンプリング時間巾βを変えないと誤差が大となって
実用的でなくなるという課題があった。 更には、系統周波数に従属して、サンプリング時間巾β
を３０°の倍数に設定する必要があり、式（８）の場合
、電力方向リレーとして有効な演算結果を得るためには
、電気角で９０”　　（６０Ｈ２の場合には４．１６１
ｍｓ、　５０Ｈｚの場合には５ｍ５）相当の時間が必要
（処理装置の処理に要する時間は、これを無視しである
）であり、従来の演算原理では、これ以上に検出時間を
短縮することは困難であり、高速度動作に対しては、限
界がある等の課題があった。 この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、周波数変動による特性変化を改善すると共に
、扱う周波数によってサンプリング時間巾βを変更する
必要のない、即ち、５０Ｈｚ。 ６０Ｈｚ共用形の演算処理回路で対応が可能な保護継電
器を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明に係る保護継電器は、電力系統の電圧。 電流を検出する電圧データ及び電流データを所定のサン
プリング時間巾でサンプリングし量子化して一時保管す
る電流データの一時的保管室及び電圧データの一時的保
管室と、前記データの一時的保管室に格納された電流、
電圧のサンプリング値及び演算順序を規定して、演算処
理する演算回路により第１の電気量及び第２の電気量を
演算処理して出力する四則演算回路と、前記電力系統の
電流の振巾値及び電圧振巾値の３乗との積量を被除数と
した第１のサンプリング演算式からなる前記第１の電気
量を、電圧振巾値の２乗を除数とした第２のサンプリン
グ演算式からなる第２の電気量で除算して電力方向成分
を求め、該電力方向成分が零より大か否かを判定してそ
の判定結果を出力する判定量導出部とを設けたものであ
る。

【作用】

この発明における保護継電器は、電力系統の電流、電圧
のサンプリングデータの積量を導出して第１の電気量及
び第２の電気量を求め、電力方向成分を得て零より大か
否かを判定する。そして、該電気量の３つの成分、すな
わち、電流、電圧の位相差（θ）に関連する成分と、第
２調波（２α）に関連する成分及びサンプリング時間巾
（β）に関する成分のうちサンプリング時間巾と第２調
波に関する成分を位相差成分から除去して電流、電圧の
位相差に関する成分のみとするように入力サンプリング
データの取込み順序を規定するので、周波数変動に対し
ても高精度、かつ安定な継電器が得られる。

【発明の実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図において、１はディジタル量化された電流データ
の配分路、２は電圧データの配分路、３゜４は夫々電流
データの一時的保管室、５〜９は夫々電圧データの一時
的保管室、１０，１３．１８２０は減算回路、１１．１
２，１４．１７，２１゜２４．２６は乗算回路、１５，
１６．１９は加算回路、２２，２３．２５は除算回路、
２７は判定量導出部である。 次にこの発明の動作について説明する。まず、電流、！
正データの配分路１，２には夫々ディジタル・データ列
・・・・・・ｊ□１．・・・・・・ｉ□１・・・・・・
、及び・・””Ｖ＠−２）　　Ｖ＠−１＋ＶＩＩ＋　　
Ｖａｌ＋ｌ＋　　Ｖａｎ！　・・””が常に一定のサン
プリング時間巾β〔この発明では、従来のディジタル・
リレーの欅に、系統周波数に従属して、電気角３０°、
又はその倍数に規定する必要はない、）おきに流れてお
り、電流、電圧データの一時的保管室３，４．５〜９に
は、今人々１ｍ−＋　＋　　１６＋１　　；　ｖ、−ｚ
　ｌ　Ｖｓ−＋　ｒ　Ｖｍ　＋　Ｖｓ＋１ｖカ。２が保
管されているものとする。 この−時的保管室３〜９のデータの出し入れは別の制御
系（図示せず）により制御されている。 例えば、最新のデータとして、ｉ、、、が電流データ配
分路１に現われると（勿論、これと同期して、データ配
分路２にも■、。３が現われている。）電流データの一
時保管室４ではデータ１＠＋１がクリアされて、データ
１１．２が収納される。電流データの一時的保管室３で
は、データｉ、−１がクリアされて、データ１１が収納
される。 この時電流データの一時的保管室３，４のデータのクリ
アや収納も別の制御系で制御されている。 電圧データの一時的保管室５〜９の動作についても、全
て電流データの一時的保管室と同様の動作を行なう。 電圧データの一時的保管室９にはＶ、。３、同８にはｖ
ｌｌ、同７にはＶ１１＋１、同６にはＶｐ、そして電圧
データの一時的保管室５にはｖ、、が収納される。まず
、減算回路１０では、電流データの一時的保管室３．４
からの出力を夫々入力として、式（９）を導出し出力し
ている。 １　ｍ＋＋−１＋ｅ−１””ＩｐＳｔｎ（ｆｆ＋β）−
１，５ｉｎ（α−β）＝　２１．ｃｏｓ　αｓｉｎβ ・−・−・・・−−−−・−（９） そして、乗算回路１１では、電流データの一時的保管室
３、電圧データの一時的保管室６からの出力を夫々入力
とし、式（１０）を導出して出力し、１＠−＋　’　Ｖ
＋ａ−１＝Ｉｐｓｌｎ（ｌｌＦ−β）　・Ｖ、５ｉｎ（
α−β＋θ）乗算回路１２では、電流データの一時的保
管室４、電圧データの一時的保管室８からの出力を夫々
入力して、式（１１）を導出し出力している。 １１１４１　’　Ｖｍ＋Ｉ　＝　ＩｐＳｉｎ（（ｒ＋β
）　−Ｖ、ｓｉｎ　（ｒｘ＋β＋θ）また、減算回路１
３では、電圧データの一時的保管室６．８からの出力を
夫々入力し式（１２）を導出して出力し、 Ｖｍ＋＋−Ｖｓ−＋　＝ＶｐＳｉｎ（（ｒ＋β＋θ）−
Ｖ、５ｉｎ（α−β十〇）＝２Ｖ、ｃｏｓ（α＋θ）ｓ
ｉｎβ −・〜−−−−・−・−（工２） 乗算回路１４では、電圧データの一時的保管室７からの
出力を入力して２Ｖｓ＋を導出して出力している。 加算回路１５では、電圧データの一時的保管室５．９か
らの出力を夫々入力し式（１３）を導出して出力し、 Ｖｍ＊ｚ＋Ｖ＋ｅ−２＝Ｖｐｓｉｎ（α＋２β＋θ）＋
Ｖｐｓｉｎ　（ｃｘ−２β＋θ）＝２Ｖ、５ｉｎ（α＋
θ）ｃｏｓ２β −・−（１３） 加算回路１６では、乗算回路１１．１２からの出力を夫
々入力して、式（１４）を導出し、出力している。 １＠、ＩＶ＠＊１＋１ｓ−１５−１ｌ −ＴＩ、Ｖ、　（ｃｏｓθ−ｃｏｓ　（２ａ　＋２β十
〇））＋１１．Ｖ、　（ｃｏｓθ−ｃｏｓ（２α−２β
＋θ））＝Ｉ、Ｖ、　（ｃｏｓθ−ｃｏｓ　（２（Ｘ＋
θ）　ｃｏｓ２β）−−〜−−−−−−−〜　（１４） 更に、乗算回路１７では、減算回路１０．１３からの出
力を夫々入力し式（１５）を導出して出力し、（１ｍｓ
＋−１ｍ−＋）（Ｖｓ＋＋−Ｖ＊−ｔ）＝２１．ｃｏｓ
αｓｉｎβ−２Ｖ、ｃｏｓ（α＋θ）ｓｉｎβ−Ｉｐ　
Ｖｐ（１−ｃｏｓ２β）　　（ｃｏｓθ＋ｃｏｓ　（２
α＋θ））減算回路１８では、乗算回路１４及び加算回
路１５からの出力を夫々入力して、式（１６）を導出し
て出力している。 Ｖａ＋ｚ＋Ｖ＊−２−２Ｖ＊ ＝２Ｖ、５ｉｎ（α＋θ）ｃｏｓ２β−２Ｖ、５ｉｎ（
α＋θ）＝２Ｖ、５ｉｎ（α＋θ）　（ｃｏｓ２β−１
）・−・−・−（１６） 加算回路１９では、乗算回路１４及び加算回路工５から
の出力を夫々入力し、式（１７）を導出して出力し、 Ｖｓ中ｚ＋Ｖａ−ｚ＋　２　Ｖｌｌ　　＝　　２　Ｖ、
５ｉｎ（α＋θ）（ｃｏｓ２β＋１）除算回路２２では
、乗算回路１４及び減算回路１８の出力を夫々入力して
、式（１８）を導出し出力している（但し、Ｖｍ＋！−
２Ｌ＠＋Ｖ＠−２≠Ｑ、　Ｖ、５ｉｎ（α＋θ）（ｃｏ
ｓ２β−１）とする、）。 ・−・−・−（１８） また、除算回路２３では、乗算回路１４及び加算回路１
９の出力を夫々入力し、式（１９）を導出して出力しく
但し、Ｖｓ＋！＋２Ｖ＋ｓ＋Ｖｍ−ｆｔ≠Ｏ，ｃｏｓ２
β＋１≠０とする。）、 一一一−−−−−−〜−（１９） 除算回路２５では、乗算回路１４及び加算回路１５から
の出力を夫々入力して、式（２０）を導出して出力して
いる（但し、ｖ、≠Ｑ　、　Ｖ、５ｉｎ（α＋θ）≠Ｏ
とする。）。 ＝ｃｏｓ２β　　　　　・−−−−−−−−−−−（２
０）更に、乗算回路２６では、除算回路２２．２５から
の出力を夫々入力し式（２１）を導出して、出力しく但
し、（Ｖ＠ａｔ−２ＶＢ＋Ｖ＠−１）Ｖ＋、１≠Ｑ、　
Ｖ、（ｃｏｓ２β１）≠０とする。）、 乗算回路２１では、乗算回路１７．２６からの出力を夫
々入力して、式（２２）を導出し出力している（但し、
（ｖ＊＋　！−２ＶｊＶ＋ｅ−２）　Ｖｓ≠Ｏ，Ｖｐ（
ｃｏｓ２β−１）≠０とする。）。 ’　（ｆ＠＊１−１＋ｍ−１）　ｃｖｌｌ、、−ｖｉｍ
−１）＝　　Ｖ、ｃｏｓ２β　・Ｉ、Ｖ、（１−ｃｏｓ
２ｊ９　）Ｖ、（ｃｏｓ２β−１） （ｃｏｓθ＋ｃｏｓ　（２（Ｘ＋θ））・−−一−−−
−・−（２２） そして、減算回路２０では、加算回路１６及び乗算回路
２１からの出力を夫々入力し、式（２３）を導出して出
力しく但し、（ｖ、やｚ−２ｖｓ＋ｖｍ−ｚ）　ｖ、≠
０゜Ｖ、　（ｃｏｓ２β−１）≠０とする。）、１１１
＋１ν□１＋１ｌＩ ＩＶａ ２ｖ。 ■−十２−２ｖ、＋ν。 Ｖ＊＋２＋Ｖ１１−２ ・　　２ｖ、　　（１ｍ＋１ １゜ １）（ｖ□１−■。 ＝　ＩｐＶｐ （ｃｏｓθ−ｃｏｓ　（２θ十〇）ｃｏｓ２β）・１．
Ｖｐ （ｃｏｓθ＋ｃｏｓ　（２α＋θ）） 乗算回路２４では、 減算回路２０及び除算回路 ２３からの出力を夫々入力して、 式（２４）を導出し 出力している （但し、 Ｖａ＋ｚ＋２ＶＩＩＩ＋Ｖｓ ≠０゜ （Ｖｓ＋ｚ−２ν暑＋ν。 ２）ν。 ≠０゜ Ｖ、　（ｃｏｓ２β±１）≠０ とする。 ｖｌＩ Ｖｓ＋１＋２ＶＢ＋Ｖ＠−２ （ｉ□ＩＶｌｌＩ４１＋１１１ １Ｖ＋５−１ （１＠＋１ ！＋ｍ−１）（Ｖｓ＋１−Ｖ＠−〇 −Ｌ　Ｖ、ｃｏｓθ　　　　　　　　　　−−−−−−
−−−−（２４）最後に、判定量導出部２７では、乗算
回路２４の演算処理結果より電力方向成分ＩｐＶｐｃｏ
ｓθを導出する。 以上の説明では、各演算式中の分母が零にならない場合
について述べてきたが分母が零となる場合には演算結果
を棄てる等の別途処理を行なうことは云うまでもない。 電力方向継電器としては、式（２４）を下記の条件で判
定する（図示せず）。 ＩｐＶｐｃｏｓθ≧Ｑ　　　、−、−、−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−（２５）式（２５
）で、正又は零の条件が成立した時、リレーとしての動
作信号出力する。 また、第２図には、この発明の他の実施例を示す。 図中、第１図と同一符号は同−又は相等部分を示す。 図において、３０，３１，３４．３５は乗算回路、３２
は加算回路、３３は減算回路である。 まず、乗算回路３０では、電流データの一時的保管室３
、電圧データの一時的保管室８からの出力を夫々入力と
し、式（２６）を導出して出力し、乗算回路３１では、
電流データの一時的保管室４及び電圧データの一時的保
管室６からの出力を夫々入力として、式（２７）を導出
し出力している。 １＠＋ｌＶ＠−１＝ＩｐＳ１ｎ（α＋β）Ｖ、５ｉｎ（
α−β＋θ）＝＊ＩｐＶ、　（ｃｏｓ（２β−θ）−ｃ
ｏｓ（Ｚｏｔ＋θ））−・−−−−−−−一・−（２７
） また、加算回路３２では、乗算回路３０．３１からの出
力を夫々入力とし、式（２８）を導出して出力し、 １ｍ−＋Ｖ＋ｍ＋１＋１＋ｍ＋＋Ｖ＋ｍ−＋＝　Ｅ、Ｖ
、　（ｃｏｓ（２β＋θ）−ｃｏｓ　（２０ｆ十〇））
＋±Ｉ、Ｖ、　（ｃｏｓ（２β−θ）−ｃｏｓ（２ｃｒ
＋θ）＝１．Ｖ、　（ｃｏｓ２βｃｏｓθ−ｃｏｓ　（
２ｔＸ十〇））−一−−−・−・・−−−ｍ−−・−−
−−−−−−−−−−−−（２８）乗算回路３５では、
乗算回路１７及び除算回路２２からの出力を夫々入力と
して、式（２９）を導出し出力している（但し、Ｖｓ＋
２２−２Ｖ＋Ｖｓ＋−！≠０゜Ｖ、　（ｃｏｓ２β−１
）≠０とする。）。 ２ｖｗ＋ 、□、−２ｖｌＩ＋ｖ、−！’　（１ｍ＋ｌｌｍ−＋）
（Ｖｓ◆Ｉ−Ｖｌｌ−１）＝　　　　　Ｖ。 Ｖ、（ｃｏｓ’ｌβ−１）・Ｉ、Ｖ、　（１−ｃｏｓ　
２β）（ｃｏｓθ＋ｃｏｓ　（２ａ：＋θ）　）　、−
−−−−−−−−−−−−（２９）更に、減算回路３３
では、加算回路３２及び乗算回路３５からの出力を夫々
入力とし式（３０）を導出して出力しく但し、Ｖｌｌｌ
＋２−２Ｖｓ＋Ｖｓ−Ｚ≠０゜Ｖ、　（ｃｏｓ２β−１
）≠０とする。）、１＋ａ＋１Ｖｓ−１＋１ｓ−ＩＶ＋
ｅ＋＋２ｖ。 Ｖ＊＋！−２Ｖｓ＋Ｖ＠−２（１”＋ビｖ＊−＋）（ｖ
−◆ｌ−Ｖ＠−１）＝１．ν９ （ｃｏｓ２βＣＯ５θ−ｃｏｓ　（２α＋θ）（ｃｏｓ
θ＋ｃｏｓ（２α十〇）） 乗算回路３４では、減算回路３３及び除算回路２３から
の出力を夫々入力として、式（３１）を導出し出力して
いる（但し、Ｖ　＠　＋　ｔ±２ν１１＋ＶＩＩ−２≠
０゜νｐ（ｃｏｓ２β±１）≠０とする。）。 ＝　Ｉ、Ｖｐｃｏｓθ　　−−−−一−−−−−−−・
−−−−−−−−−一−−−−−−−−−−−−−−−
−−・・・　（３１）最後に判定量導出部２７は、乗算
回路３４の演算結果より電力方向成分ＩｐＶｐｃｏｓθ
　を導出する。 分母が零となる場合には、第１図実施例で述べたと同様
の処理が必要である。 なお、上記実施例の変形は、２つに大別する事が可能で
ある。 その１は、式（２４）に於いて、ｍを変化させてもこの
発明のデータの制御手順に従えば、その２式目のβをｃ
ｏｓ２βとしたま＼電力方向成分を得ることが可能であ
る。 一般化して、式（２４）のｍをｍ＋ｋ　（ｋは整数とす
る）で置換すると下式を得る。 式（２４）は、ｋ＝ｏの場合に相当する。 さて、その２は式（２４）に於いて、ｍを変化させても
、本発明のデータの制御手順に従えば、その２式目のβ
をｃｏｓ２１β（ｌは、整数とする）としても、電力方
向成分を得る事が可能である。 −膜化して、各添数字に！を付して示すが、１１％＋Ｖ
、については、添字ｌとは無関係とすることが必要であ
る。 式（２４）は　１−１の場合に相当する。 これは、式（２４）の２式目が で示されていたが、 ２とすると が得られることを示す。 この、２種類の変化形は、第１の実施例のみについてあ
てはまるものではなく、全実施例についてあてはまるこ
とはいうまでもない。 を導出するのに、電圧データを用いているが、電流デー
タを用いてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。 但し、Ｖｍ＋２−２Ｖ、＋Ｖ１１−２≠０　、　１ａ＋
２−２ｔ＠＋１１Ｉ−２≠０゜ｃｏｓ２β−１≠０とす
る。 ＝　　　１ ゜。３２β−】−”°““直３４） イ旦し、Ｖｓ＋２＋２Ｖｍ＋Ｖ＋ｓ−２≠Ｏ＋　　ｌｓ
＋ｚ＋２１ｍ＋１＋ａ−ｚ≠０ｃｏｓ２β−１≠０とす
る。 ｖ１ｚ＋ν＠−２１１Ｉ＋２＋１ｍ−ＺＶ＋ｅ　　　　
　　　　　　　　　ｌガ上述したように、この発明の主
旨は、電流、電圧のサンプリング値を求め、そのサンプ
リング値を規定して所要回路を用いて式（２４）又は式
（３１）右辺の除算式を演算処理し、判定量を導出する
ことにある。すなわち、判定量演算の除算式は、その分
子を第１の電気量として１．Ｖ、３（ｃｏｓ２β−１）
　（ｃｏｓ２β＋１）ｃｏｓθを算出する。また分母を
第２の電気量としてＶｌｌ”（ＣＯ９２β−１）　（ｃ
ｏｓ２β＋１）を導出する。 （但し、Ｖ、ｃｏｓ２β±１≠０とする。）。前記演算
式は演算結果の第２調波を除去し、電圧と電流の位相差
の振巾値に関係した量を導出する如く電流。 ７圧のサンプリングデータの取込みを規定するようにし
ている。そして除算式の演算は、第１の電気量を第２の
電気量で除して得た電力方向成分Ｉ　、Ｖ、ｃｏｓθが
零より大か否かを判定基準に照らして判定し、保護継電
器の出力を得るようにしている。 ここで、第１及び第２の電気量算出式の電流。 電圧の位相差（θ）に関する成分及びサンプリング時間
（β）の成分に関する関連項を以下のように呼称する。 （ｃｏｓ２β−１）　（ｃｏｓ２β＋１）ｃｏｓθを第
１のサンプリング演算式、 （ｃｏｓ２β−１）　（ｃｏｓ２β＋１）を第２のサン
プリング演算式。 このように、この発明によれば、サンプリング時間巾β
を系統周波数に無関係に設定することが可能となるため
、５０Ｈｚ、　　６０Ｈｚで、サンプリング時間巾βを
共用化することが可能となる他、処理装置の処理能力が
向上すれば、向上する程、サンプリング時間巾βを短く
設定し得ることになる。 具体的には、この発明で電力方向リレーとじて解を得る
ためには、１２〜ｍ＋２までの５サンプルデータ（従来
リレーはｍ〜ト３までの４サンプルデータ）であるが、
この発明の場合、これを電気角９０°以内に収めること
は可能である。即ち、従来リレーに比して高速度動作が
可能となる。 更には、この５サンプルデータの間、系統の周波数かは
〜゛一定とみなし得る程度の周波数変動であれば、即ち
、水力発電機が起動して、定格周波数になるまでの間の
保護等にも適用可能である。 また、この発明の付随した特徴点として、時限協調が従
来リレーに比べて容易になることである。 即ち、従来リレーは、タップ値、抑制スプリング、接点
間隔等でバードウェア的に電源端から負荷端までの時限
協調を取っているが、この発明では、負荷端側程サンプ
リング時間巾βを短く、電源端側程サンプリング時間巾
βを長く設定すれば、事故時には、各端をはヌ゛同−電
流が貫通して事故点に向って流れるため、同一原理のリ
レーで確実に時限協調がはかれることになる。 この時、あわせて、演算結果の照合回数を電源端側程、
多くする等配慮すれば、信輔度向上にも資する。 また、この発明の考え方は、インピーダンス・リレーへ
応用してもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

【発明の効果】

以上のようにこの発明によれば、電流、電圧のサンプリ
ング値を用いて所要関係式を満す四則演算回路により第
１及び第２の電気量を求め、前記第１の電気量を第２の
電気量で除算して求めた電力方向成分が零より大か否か
を判定するように回路構成したので、周波数変動にも安
定した特性が得られ５０Ｈｚ、　　６０Ｈｚサンプリン
グ時間巾を共用化した継電器となし得る効果がある。ま
た、時限協調に優れていることから高速動作可能な継電
器が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による保護継電器のブロッ
ク構成図、第２図はこの発明の他の実施例を示す保護継
電器のブロック構成図、第３図は従来の電力方向継電器
のアルゴリズムを説明する波形図である。 図において、３〜４は電流データの一時的保管室、５〜
９は電圧データの一時的保管室、１０〜２６は四則演算
回路、２７は判定量導出部である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統の電圧、電流を検出した電圧データ及び電流デ
   ータを所定のサンプリング時間巾でサンプリングし量子
   化して一時保管する電流データの一時的保管室及び電圧
   データの一時的保管室と、前記データの一時的保管室に
   格納された電流、電圧のサンプリング値を用いて系統保
   護の所要関係式を求め、該所要関係式を満足する第１の
   電気量及び第２の電気量を演算処理して出力する四則演
   算回路と、前記電力系統の電流の振巾値及び電圧の振巾
   値の３乗との積量を被除数とした第１のサンプリング演
   算式からなる前記第１の電気量を、電圧振巾値の２乗を
   除数とした第２のサンプリング演算式からなる第２の電
   気量で除して電力方向成分を求め、該電力方向成分が零
   より大か否かを判定してその判定結果を出力する判定量
   導出部とを備えた保護継電器。